CN104524723B - 一种气流检测消防喷淋头、消防喷淋系统及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气流检测消防喷淋头、消防喷淋系统及其检测方法，该气流检测消防喷淋头通过其气流检测结构和供电电路结构两方面的改进，提高了结构和电路集成性能，大幅缩减了气流检测消防喷淋头的整体体积，使其能够具有与现有喷淋头相当的体积，从而可以用于直接替换已有消防喷淋系统中的普通喷淋头，有效解决增设气流检测功能喷淋头在已有消防喷淋系统中改造实施可行性受到限制的问题；采用该气流检测消防喷淋头的消防喷淋系统结合其检测方法，可以通过检测信息接收终端所呈现消防喷淋系统是否能够正常工作，还可以对系统中的气流检测消防喷淋头进行日常工作状态检测，用以避免引起对消防喷淋系统中喷淋管道流通状态故障的误判。

Description

一种气流检测消防喷淋头、消防喷淋系统及其检测方法

技术领域

本发明属于消防设施检测技术领域，尤其涉及一种气流检测消防喷淋头，本发明同时还涉及一种采用该气流检测消防喷淋头的消防喷淋系统和检测方法。

背景技术

建筑物的消防喷淋系统是重要的消防设施，同时其起到的消防预防作用决定了消防喷淋系统的启用次数非常少，甚至数十年都没有工作过一次，但是又必须确保在需要启用时能够正常可靠地工作。湿式消防喷淋系统的喷淋管道中长期注水，容易产生锈蚀和生长苔藓，造成喷淋管道阻塞；而干式消防喷淋系统的喷淋管道中也有可能混入异物，例如爬入小动物等，并且也可能会因为空气中的水分锈蚀而引起管道破漏等故障。所以，日常对消防喷淋系统的工作可靠性检测是非常有必要的，以便于及时发现故障并加以维修排除，确保消防喷淋系统得以正常工作。

但是，在消防设施领域中一直都存在消防喷淋系统检测难的问题。虽然现有的消防喷淋系统可以通过喷水演习的方式进行可靠性进行检测，但是消防喷淋系统的喷淋头喷水将会极大的影响其所在工作、生活场所的使用环境，例如造成物品、文件、电路、电子设备等遇水损坏的情况，而如果将物品、设备等搬离工作、生活场所后进行喷水演习的人力、物力成本将会非常高昂。而如果依靠人工排查的方式对消防喷淋系统的喷淋管道流通情况加以检测，则存在需要拆除喷淋管道封闭层（例如天花板）、排查耗时长、部分区域因为难以触及而无法检测、可能存在人为误判等多方面的问题。

为了解决消防喷淋系统检测问题，曾有相关研究人员考虑对消防系统加装电子装置并采取市电供电，通过电子装置实施消防喷淋系统检测。此方案需要在每一个检测点添加电力连线，改造成本较高，同时依赖市电供电，在停电情况下不能进行检测，并且如果不能万无一失地做好水电分离保障工作，很容易因此触电、断路等事故。而如果使用干电池为电子装置供电，干电池一方面容量有限且容易漏液，降低了系统的可靠性，另一方面由于干电池的使用寿命非常有限，当系统中电子装置无法正常检测流通情况时，难于判断是因为干电池耗尽还是因为系统喷淋管道本身故障原因。

面临上述存在的各方面问题，曾有相关研究人员进一步考虑向消防喷淋系统的喷淋管道内通入气体，并在喷淋管道网络中各个喷淋头上加装风轮式气流检测装置进行气体流量检测，用以判断喷淋管道在相应喷淋头位置处是否阻塞，同时还利用风轮式气流检测装置的风轮在气流作用下的转动进行发电，用以提供风轮式气流检测装置的供电工作。这样的解决方案确实既能够解决依靠人工排查所存在的多方面问题，同时其弱电和自供电的特性又能够解决加装电子装置后采取市电供电或干电池供电所引起的多方面问题。然而消防喷淋系统的实际工作环境，又使得该解决方案的实施受到多方面的限制。因为该解决方案需要在喷淋头上加装风轮式气流检测装置，并利用其风轮在气流驱动下转动发电而进行自供电，但由于风轮自身体积较大，因此加装风轮式气流检测装置的新喷淋头比常规喷淋头的体积大很多，而已经布设好的消防喷淋系统中喷淋头从喷淋管道封闭层（例如天花板）穿过伸出的过孔较小，难以采用较大体积的加装风轮式气流检测装置的新喷淋头直接替换原有喷淋头来实现系统改造；同时，由于依靠气流驱动风轮转动发电的电量非常有限，虽然足以供给风轮式气流检测装置完成检测工作，但是在喷淋管道中没有气流通过的情况下（除了检测需要之外，日常情况下往往都不会向喷淋管道中通入气体），其电量将迅速耗尽致使风轮式气流检测装置处于失电状态，从而在日常状态下难以对各个风轮式气流检测装置自身的工作可靠性和稳定性加以测试。这些因素导致该解决方案在已有消防喷淋系统的改造实施可行性和系统稳定可靠性方面难以达到实施要求，影响了方案的有效实施推广。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种气流检测消防喷淋头，通过其气流检测结构和供电电路结构方案的改进，来解决通过气流检测实现消防喷淋系统检测的实施方案在已有消防喷淋系统的改造实施可行性、系统稳定可靠性受到限制的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术手段：

一种气流检测消防喷淋头，包括筒状的接头管道，接头管道的一端为喷淋管道接口，另一端连接喷淋嘴结构总成；所述接头管道的中部还具有旁通检测管道，旁通检测管道上具有与外界相通的出气口，且接头管道上设有能够封闭旁通检测管道的封闭机构；

接头管道的外侧壁上靠近旁通检测管道位置处安装有热式气体流量计、检测控制模块、无线收发模块和供电电路；所述热式气体流量计的两个热电阻穿过旁通检测管道的侧壁延伸至旁通检测管道的出气口处，热式气体流量计的气动控制端和数据输出端分别与检测控制模块的气流检测控制端和数据采集端电连接，用于根据检测控制模块的控制启动检测旁通检测管道出气口处的气流量信息并传输至检测控制模块；检测控制模块的数据通信端与无线收发模块电连接，用于在通过无线收发模块接收到气流检测指令后，控制启动热式气体流量计工作，接收来自热式气体流量计的气流量信息，并封装生成包含所述气流量信息的气流检测数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送气流检测数据包；

所述供电电路包括依次电连接的能量收集芯片、整流电路、存储电路、升压电路、稳压电路和供电接口电路；所述能量收集芯片用于收集环境中能够感测到的环境光变化、环境温度变化、微波强度变化、磁场强度变化或震动变化所产生的能量，并将收集到的能量转换为电能输出至整流电路；所述整流电路用于将能量收集芯片输出的电能转换为单极性直流电压，再传送至存储电路对电能加以存储；所述升压电路和稳压电路用于对存储电路输出的直流电压进行升压和稳压处理，并通过供电接口电路分别对热式气体流量计、检测控制模块和无线收发模块供电。

上述的气流检测消防喷淋头中，作为一种改进方案，所述热式气体流量计的检测电路部分以及检测控制模块、无线收发模块和供电电路通过电路集成并裹附安装在接头管道的外侧壁上。

上述的气流检测消防喷淋头中，作为一种优选方案，所述封闭机构包括安装在接头管道内的套管，所述套管能够在接头管道内沿径向滑动，且套管的侧壁上设有开孔；所述接头管道连接喷淋嘴结构总成一端的内壁上设有能够限制套管滑出的限位凸起；所述喷淋嘴结构总成连接接头管道的位置处具有能够封堵喷淋嘴结构总成与接头管道连通的密封件，在密封件与接头管道内的套管之间设有支撑件，在支撑件的支撑下，套管侧壁上的开孔正对接头管道中部的旁通检测管道且相通，在密封件脱落使得支撑件失去支撑时，套管滑落至限位凸起位置处，并使得套管侧壁上的开孔与接头管道中部的旁通检测管道完全错开，从而对旁通检测管道形成封闭。

本发明同时还提供了一种采用上述气流检测消防喷淋头的消防喷淋系统，具体方案如下：

一种消防喷淋系统，包括消防水泵、检测气泵、喷淋管道以及若干个上述的气流检测消防喷淋头；所述消防水泵的输出端和检测气泵的输出端通过选通切换装置可切换地连通至喷淋管道；所述若干个气流检测消防喷淋头分布设置于多个消防喷淋点，且分别与喷淋管道相连通；还包括分别与气流检测消防喷淋头进行无线通信的检测指令发射终端和检测信息接收终端；所述检测指令发射终端用于向气流检测消防喷淋头发送气流检测指令；所述检测信息接收终端用于接收气流检测消防喷淋头所发出的气流检测数据包，根据气流检测数据包中的气流量信息换算对应的水流量，进而判断消防喷淋系统是否正常工作。

本发明还提供了上述消防喷淋系统的一种检测方法，用于检测消防喷淋系统是否能够正常工作。为此所提供的技术方案如下：

一种如上所述消防喷淋系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）通过选通切换装置将检测气泵切换连通至喷淋管道，启动检测气泵向喷淋管道内通入气体；

2）操作检测指令发射终端向消防喷淋系统中的各个气流检测消防喷淋头发送气流检测指令；

3）气流检测消防喷淋头通过其无线收发模块接收到气流检测指令后，由其检测控制模块控制启动热式气体流量计工作，检测旁通检测管道出气口处的气流量信息并传输至检测控制模块，检测控制模块接收到来自热式气体流量计的气流量信息后，封装生成包含所述气流量信息的气流检测数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送气流检测数据包；

4）检测信息接收终端接收气流检测消防喷淋头所发出的气流检测数据包，根据气流检测数据包中的气流量信息换算对应的水流量，进而判断消防喷淋系统是否正常工作，并加以显示。

上述消防喷淋系统的检测方法中，作为一种改进方案，所述消防喷淋系统中每个气流检测消防喷淋头的检测控制模块记录有其所在气流检测消防喷淋头所唯一对应的喷淋头ID。

上述消防喷淋系统的检测方法中，作为一种改进方案，所述步骤2中，操作检测指令发射终端所发送的气流检测指令中还携带有指定检测的喷淋头ID；所述步骤3中，气流检测消防喷淋头接收到气流检测指令后，其检测控制模块先判断气流检测指令中携带的喷淋头ID是否与自身记录的喷淋头ID相一致；若相一致，则控制模块控制启动热式气体流量计工作，并执行气流量信息的接收和气流检测数据包的发送操作；否则，忽略所收到的气流检测指令。

上述消防喷淋系统的检测方法中，作为一种改进方案，所述检测信息接收终端存储有消防喷淋系统的喷淋管道网络图，所述喷淋管道网络图中标记有消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头的分布位置，且检测信息接收终端记录有每个气流检测消防喷淋头的喷淋头ID与其在喷淋管道网络图中分布位置之间的对应关系。

上述消防喷淋系统的检测方法中，作为一种改进方案，所述步骤3中，气流检测消防喷淋头对外发送的气流检测数据包中还包含有其检测控制模块所记录的喷淋头ID；所述步骤4中，检测信息接收终端接收到气流检测数据包后，根据气流检测数据包中的喷淋头ID和气流量信息换算出相应喷淋头ID所对应的水流量，从而判断消防喷淋系统中相应喷淋头ID是否正常流通，并将判断结果在管道网络图中相应喷淋头ID所对应的气流检测消防喷淋头分布位置处加以标示，然后通过显示添加标示后的管道网络图来呈现消防喷淋系统是否正常工作。

本发明还提供了上述消防喷淋系统的一种检测方法，用于消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头是否能够正常工作。为此所提供的技术方案如下：

一种如上所述消防喷淋系统的检测方法，所述消防喷淋系统中每个气流检测消防喷淋头的检测控制模块记录有其所在气流检测消防喷淋头所唯一对应的喷淋头ID；所述检测信息接收终端存储有消防喷淋系统的喷淋管道网络图，所述喷淋管道网络图中标记有消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头的分布位置，且检测信息接收终端记录有每个气流检测消防喷淋头的喷淋头ID与其在喷淋管道网络图中分布位置之间的对应关系；

该方法包括如下步骤：

a）操作检测指令发射终端向消防喷淋系统中的各个气流检测消防喷淋头发送工作状态检测指令；

b）气流检测消防喷淋头通过其无线收发模块接收到工作状态检测指令后，由其检测控制模块检测自身的工作状态信息并收集热式气体流量计、无线收发模块和供电电路的工作状态信息，生成相应的工作状态报告，封装生成包含所述工作状态报告以及检测控制模块所记录的喷淋头ID的工作状态报告数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送工作状态报告数据包；

c）检测信息接收终端接收气流检测消防喷淋头所发出的工作状态报告数据包，根据工作状态报告数据包中的喷淋头ID和工作状态报告判断消防喷淋系统中相应喷淋头ID是否能够正常工作，并将判断结果在管道网络图中相应喷淋头ID所对应的气流检测消防喷淋头分布位置处加以标示，然后通过显示添加标示后的管道网络图来呈现消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头是否能够正常工作。

相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的气流检测消防喷淋头只需要适当增加接头管道的侧壁厚度，借助厚度空间来容纳热式气体流量计的检测电路部分以及检测控制模块、无线收发模块和供电电路，同时在接头管道的中部设置短小且能够容纳热式气体流量计的两个热电阻的旁通检测管道即可，从而能够让气流检测消防喷淋头的整体体积大幅缩减，使其能够具有与现有喷淋头相当的体积，从而可以用于直接替换已有消防喷淋系统中的普通喷淋头，有效解决增设气流检测功能喷淋头在已有消防喷淋系统中改造实施可行性受到限制的问题。

2、在本发明的气流检测消防喷淋头中，采用了包含能量收集芯片和储能电路的供电方案，从而能够在日常持续地感测和收集环境中的能量并转换为电能存储在储能电路中，为热式气体流量计的检测过程供电，既解决了热式气体流量计检测供电问题，又避免了采用风轮发电导致体积增大的问题，并且能量收集芯片日常收集的电能还可以用于对气流检测消防喷淋头进行日常工作状态测试时供电，解决了气流检测消防喷淋头日常工作可靠性和稳定性测试难的问题。

3、本发明的气流检测消防喷淋头很好地解决了结构占用体积和供电方案相矛盾的问题，同时也克服了使用市电或干电池供电所存在的成本高昂、可靠性差等多方面的缺陷。

4、本发明经过改造后的消防喷淋系统及其检测方法，可以通过检测信息接收终端所呈现的喷淋管道网络图一目了然地了解到消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头所处位置的管道流通情况，进而得知消防喷淋系统是否能够正常工作，还可以对系统中的气流检测消防喷淋头进行日常工作状态检测，用以避免在进行气流检测时因气流检测消防喷淋头自身故障引起对消防喷淋系统中喷淋管道流通状态故障的误判。

附图说明

图1为本发明气流检测消防喷淋头一种具体实施结构在旁通检测管道导通状态下的剖视结构示意图。

图2为本发明气流检测消防喷淋头一种具体实施结构在旁通检测管道被封闭状态下的剖视结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种气流检测消防喷淋头。如图1所示，与现有的喷淋头主要结构构成相似，本发明的气流检测消防喷淋头也具有筒状的接头管道10，接头管道10的一端为喷淋管道接口11，另一端连接喷淋嘴结构总成12，这样使得本发明的气流检测消防喷淋头具有能够直接替换现有喷淋头的基础结构；但与现有技术的喷淋头所不同的是，本发明气流检测消防喷淋头的接头管道10的中部还具有旁通检测管道13，旁通检测管道13上具有与外界相通的出气口14，且接头管道10上设有能够封闭旁通检测管道的封闭机构。接头管道10的外侧壁上靠近旁通检测管道13位置处安装有热式气体流量计20、检测控制模块、无线收发模块和供电电路（检测控制模块、无线收发模块和供电电路并未在图1中示出）；其中，热式气体流量计20的两个热电阻21穿过旁通检测管道13的侧壁延伸至旁通检测管道的出气口14处，热式气体流量计20的气动控制端和数据输出端分别与检测控制模块的气流检测控制端和数据采集端电连接，用于根据检测控制模块的控制启动检测旁通检测管道出气口处的气流量信息并传输至检测控制模块；检测控制模块的数据通信端与无线收发模块电连接，用于在通过无线收发模块接收到气流检测指令后，控制启动热式气体流量计工作，接收来自热式气体流量计的气流量信息，并封装生成包含所述气流量信息的气流检测数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送气流检测数据包。同时，供电电路包括依次电连接的能量收集芯片、整流电路、存储电路、升压电路、稳压电路和供电接口电路；其中，能量收集芯片用于收集环境中能够感测到的环境光变化、环境温度变化、微波强度变化、磁场强度变化或震动变化所产生的能量，并将收集到的能量转换为电能输出至整流电路；整流电路用于将能量收集芯片输出的电能转换为单极性直流电压，再传送至存储电路对电能加以存储；升压电路和稳压电路用于对存储电路输出的直流电压进行升压和稳压处理，并通过供电接口电路分别对热式气体流量计、检测控制模块和无线收发模块供电。

在本发明的气流检测消防喷淋头中，采用了热式气体流量计作为气流检测元件。热式气体流量计是目前较新的一种气流检测器件产品，其采用热扩散原理进行检测，热扩散技术是一种在苛刻条件下性能优良、可靠性高的技术。热式气体流量计的传感元件包括两个热电阻（RTD，Resistance Temperature Detector 的缩写，即电阻温度探测器，简称为热电阻），一个是速度传感器，一个是测量气体温度变化的温度传感器。当两个热电阻被置于介质中时，其中速度传感器被加热到环境温度以上的一个恒定的温度，热式气体流量计的另一个温度传感器用于感应介质温度；流经两个热电阻的气体流量是根据传感元件的热传递量来计算的，随着气体流速增加，介质带走的热量增多，使速度传感器温度随之降低；为了保持温度的恒定，则必须增加通过传感器的工作电流，此增加的部分电流大小与介质的流速成正比，从而计算出流经的气体流量大小。

由于采用了热式气体流量计作为气流检测元件，因此在本发明的气流检测消防喷淋头中，只需要将热式气体流量计的两个热电阻穿过旁通检测管道的侧壁延伸至旁通检测管道的出气口处，即可实现对旁通检测管道出气口处的气流量加以检测，并且由于将热式气体流量计的两个热电阻体积非常的小，使得旁通检测管道便可以设计得非常短小，只需要能够容纳两个热电阻即可，因此与需要在旁通管道上加装体积庞大的风轮相比，能够大幅的缩小气流检测消防喷淋头横向延伸的体积。同时，热式气体流量计的检测电路部分以及检测控制模块、无线收发模块和供电电路可以通过电路集成并裹附安装在接头管道的外侧壁上，通过这样的电路布局来进一步减小喷淋头的整体体积。由此，与现有的普通喷淋头相比，本发明的气流检测消防喷淋头只需要适当增加接头管道的侧壁厚度，借助厚度空间来容纳热式气体流量计的检测电路部分以及检测控制模块、无线收发模块和供电电路，同时在接头管道的中部设置短小且能够容纳热式气体流量计的两个热电阻的旁通检测管道即可，从而能够让气流检测消防喷淋头的整体体积大幅缩减。

但是，如果仅仅从缩小体积的角度加以考虑采用了热式气体流量计，对于气流检测消防喷淋头的实际工作应用而言，改进还不足够。因为热式气体流量计是通过对其两个热电阻中的速度传感器加热而利用热扩散原理实现气体流量检测的，与风轮式气流检测装置相比，热式气体流量计在检测过程中需要消耗更多的电能。如果依然依靠风轮在通气检测过程中利用气流驱动风轮发电机产生电能，不仅又会存在因为发电风轮体积较大而影响气流检测消防喷淋头整体体积的问题，而且风轮发电时间较短（仅能够在通气检测过程中依靠气流驱动产生电能），生成电量少，难以维系热式气体流量计的检测供电。若不能很好的解决热式气体流量计供电问题，则该气流检测消防喷淋头方案的可实施性则会受到严重影响。

针对于热式气体流量计供电问题，在本发明的气流检测消防喷淋头中，采用了包含能量收集芯片和储能电路的供电方案。能量收集芯片是采用能量采集技术，通过其内设的传感器感测能量而转化为电能的新型电子芯片产品（例如太阳能板就是最为常见的一种能量收集芯片产品），其根据内部采用的传感器的不同，可以感应其所在环境中环境光变化、环境温度变化、微波强度变化、磁场强度变化或震动变化所产生的能量，并将其转化为电能，用以对弱电低能耗电子器件供电。根据实际应用环境中的能量供应情况，在本发明的气流检测消防喷淋头的供电电路中可以选择采用相适应的能量收集芯片，从而能够在日常持续地感测和收集环境中的能量并转换为电能存储在储能电路中，为热式气体流量计的检测过程供电，既解决了热式气体流量计检测供电问题，又避免了采用风轮发电导致体积增大的问题，并且能量收集芯片日常收集的电能还可以用于对气流检测消防喷淋头进行日常工作状态测试时供电，解决了气流检测消防喷淋头日常工作可靠性和稳定性测试难的问题。

综上所述，可以看到，本发明的气流检测消防喷淋头通过其气流检测结构和供电电路结构两方面的改进，提高了结构和电路集成性能，大幅缩减了气流检测消防喷淋头的整体体积，使其能够具有与现有喷淋头相当的体积，从而可以用于直接替换已有消防喷淋系统中的普通喷淋头，有效解决增设气流检测功能喷淋头在已有消防喷淋系统中改造实施可行性受到限制的问题；并且，本发明的气流检测消防喷淋头还通过日常能量采集供电方案也能够保证对热式气体流量计的检测过程和日常工作状态测试的正常供电，从而有效解决增设气流检测功能喷淋头在已有消防喷淋系统中改造实施可行性受到限制的问题；同时，本发明的气流检测消防喷淋头还很好地解决了结构占用体积和供电方案相矛盾的问题，并克服了使用市电或干电池供电所存在的成本高昂、可靠性差等多方面的缺陷。

在本发明的气流检测消防喷淋头中设置了封闭机构，主要是用于在需要消防喷淋操作时将接头管道上的旁通检测管道封闭，保证喷淋水顺利从喷淋嘴喷出而不会从旁通检测管道侧漏。封闭机构的结构实施方案有多种设计，例如可以利用电控塞、电控选通阀门等，但这些实施方案成本相对较高，同时电控塞、电控选通阀门等装置的加入也将使得气流检测消防喷淋头的体积增加，不便于安装。作为能够在本发明气流检测消防喷淋头中优选采用的一种封闭机构设计方案，如图1和图2所示，封闭机构包括安装在接头管道10内的套管30，该套管30能够在接头管道内沿径向滑动，且套管30的侧壁上设有开孔31；接头管道10连接喷淋嘴结构总成一端的内壁上设有能够限制套管滑出的限位凸起15；喷淋嘴结构总成12连接接头管道的位置处具有能够封堵喷淋嘴结构总成与接头管道连通的密封件16，在密封件16与接头管道内的套管30之间设有支撑件17；在支撑件17的支撑下，套管侧壁上的开孔31正对接头管道中部的旁通检测管道13且相通，参见图1；在密封件16脱落使得支撑件17失去支撑时，套管30滑落至限位凸起15位置处，并使得套管侧壁上的开孔31与接头管道中部的旁通检测管道13完全错开，从而对旁通检测管道13形成封闭，参见图2。在未发生灾情的正常情况下，由于接头管道中套管受到密封件和支撑件的支撑，使得套管侧壁上的开孔正对接头管道中部的旁通检测管道且相通，而同时接头管道上与喷淋嘴结构总成之间的连通通道被密封件所封堵，所以当向喷淋管道通入气体过后，从喷淋管道进入气流检测消防喷淋头接头管道内的气体通过套管侧壁上的开孔通过，流入旁通检测管道进行检测；一旦发生火灾时，气流检测消防喷淋头上喷淋嘴结构总成中的玻璃球洒水喷头爆裂（现有的消防喷淋头的喷淋嘴结构总成上自身就具有这样的结构特点），接头管道与喷淋嘴结构总成之间的密封件跟着脱落，而由于支撑件顶在密封件上，因此随着密封件的脱落，支撑件会跟着脱落，接头管道内的套管失去支撑滑落至限位凸起位置处，进而对旁通检测管道形成封闭，只能通过喷淋嘴喷出，从而不影响正常灭火。并且该优选设计方案的封闭机构整体结构主要位于气流检测消防喷淋头的接头管道内部，不会增加气流检测消防喷淋头的整体体积，从而不影响其替换安装操作。

本发明的气流检测消防喷淋头可以直接用于替换已有消防喷淋系统中的普通喷淋头，并对消防喷淋系统稍加改造，即可用于对消防喷淋系统进行检测。经过改造的消防喷淋系统，除了消防水泵、喷淋管道之外，还包括检测气泵、以及若干个本发明的气流检测消防喷淋头；其中，消防水泵的输出端和检测气泵的输出端通过选通切换装置可切换地连通至喷淋管道；而若干个气流检测消防喷淋头则替换原消防喷淋系统中的各个喷淋头，分布设置于多个消防喷淋点，且分别与喷淋管道相连通；此外，系统中还包括分别与气流检测消防喷淋头进行无线通信的检测指令发射终端和检测信息接收终端；检测指令发射终端用于向气流检测消防喷淋头发送气流检测指令；检测信息接收终端则用于接收气流检测消防喷淋头所发出的气流检测数据包，根据气流检测数据包中的气流量信息换算对应的水流量，进而判断消防喷淋系统是否正常工作。在具体应用时，检测指令发射终端和检测信息接收终端可以为两个不同的实体设备，也可以集成在一个实体设备中以方便操作和使用。

采用该经过改造的消防喷淋系统进行系统检测的方法流程，主要包括如下步骤：

1）通过选通切换装置将检测气泵切换连通至喷淋管道，启动检测气泵向喷淋管道内通入气体；

2）操作检测指令发射终端向消防喷淋系统中的各个气流检测消防喷淋头发送气流检测指令；

3）气流检测消防喷淋头通过其无线收发模块接收到气流检测指令后，由其检测控制模块控制启动热式气体流量计工作，检测旁通检测管道出气口处的气流量信息并传输至检测控制模块，检测控制模块接收到来自热式气体流量计的气流量信息后，封装生成包含所述气流量信息的气流检测数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送气流检测数据包；

4）检测信息接收终端接收气流检测消防喷淋头所发出的气流检测数据包，根据气流检测数据包中的气流量信息换算对应的水流量，进而判断消防喷淋系统是否正常工作，并加以显示。

为了检测更加方便，在采用本发明气流检测消防喷淋头进行改造的上述消防喷淋系统中，可以预先在每个气流检测消防喷淋头的检测控制模块记录其所在气流检测消防喷淋头所唯一对应的喷淋头ID；此外，还可以预先在检测信息接收终端存储消防喷淋系统的喷淋管道网络图，该喷淋管道网络图中标记有消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头的分布位置，且检测信息接收终端记录有每个气流检测消防喷淋头的喷淋头ID与其在喷淋管道网络图中分布位置之间的对应关系。

由此，在上述的系统检测流程的步骤2中，操作检测指令发射终端向消防喷淋系统中的各个气流检测消防喷淋头发送气流检测指令时，可以在气流检测指令中携带指定检测的喷淋头ID，其中指定检测的喷淋头ID可以是一个，也可以是多个。而在步骤3中，气流检测消防喷淋头接收到气流检测指令后，其检测控制模块则先判断气流检测指令中携带的喷淋头ID是否与自身记录的喷淋头ID相一致；若相一致，则控制模块控制启动热式气体流量计工作，并执行气流量信息的接收和气流检测数据包的发送操作；否则，忽略所收到的气流检测指令。由此以来，在步骤4中，检测信息接收终端则只会接收到气流检测指令中所指定的一个或多个喷淋头ID所对应的气流检测消防喷淋头发出的气流检测数据包，从而对这些气流检测消防喷淋头的工作情况进行检测判断，由此便可以指定对消防喷淋系统中的某个或某些气流检测消防喷淋头进行针对性的检测。另一方面，由于检测信息接收终端存储有消防喷淋系统的喷淋管道网络图，在上述的系统检测流程的步骤3中，气流检测消防喷淋头对外发送的气流检测数据包中也可以包含有其检测控制模块所记录的喷淋头ID，也即该气流检测消防喷淋头自身对应的喷淋头ID。而在步骤4中，检测信息接收终端接收到气流检测数据包后，则可以根据气流检测数据包中的喷淋头ID和气流量信息换算出相应喷淋头ID所对应的水流量，从而判断消防喷淋系统中相应喷淋头ID是否正常流通，并将判断结果在管道网络图中相应喷淋头ID所对应的气流检测消防喷淋头分布位置处加以标示，然后通过显示添加标示后的管道网络图来呈现消防喷淋系统是否正常工作。由此以来，检测人员则可以通过检测信息接收终端所呈现的喷淋管道网络图一目了然地了解到消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头所处位置的管道流通情况，进而得知消防喷淋系统是否能够正常工作，如果存在管道堵塞等异常情况，已能够根据管道网络图中的显示很快地找到故障位置，以便于安排进行检修维护工作。

不仅如此，除了可以对消防喷淋系统的流通工作情况进行检测之外，本发明经过上述改造后的消防喷淋系统还可以在日常对系统中的各个气流检测消防喷淋头是否能够正常工作加以检测。具体检测方式是：

a）操作检测指令发射终端向消防喷淋系统中的各个气流检测消防喷淋头发送工作状态检测指令；

b）气流检测消防喷淋头通过其无线收发模块接收到工作状态检测指令后，由其检测控制模块检测自身的工作状态信息并收集热式气体流量计、无线收发模块和供电电路的工作状态信息，生成相应的工作状态报告，封装生成包含所述工作状态报告以及检测控制模块所记录的喷淋头ID的工作状态报告数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送工作状态报告数据包；

c）检测信息接收终端接收气流检测消防喷淋头所发出的工作状态报告数据包，根据工作状态报告数据包中的喷淋头ID和工作状态报告判断消防喷淋系统中相应喷淋头ID是否能够正常工作，并将判断结果在管道网络图中相应喷淋头ID所对应的气流检测消防喷淋头分布位置处加以标示，然后通过显示添加标示后的管道网络图来呈现消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头是否能够正常工作。

由此以来，检测人员可以通过上述方法进行工作状态的检测，一旦发现系统中有气流检测消防喷淋头故障，便可以及时安排检修或更换，避免在进行气流检测时因气流检测消防喷淋头自身故障引起对消防喷淋系统中喷淋管道流通状态故障的误判。而对气流检测消防喷淋头进行日常工作状态检测的供电，依然来源于供电电路中能量收集芯片的日常能量收集。由此也再次看到，本发明气流检测消防喷淋头中的供电解决方案使得其日常工作状态检测成为了可能。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种气流检测消防喷淋头，包括筒状的接头管道，接头管道的一端为喷淋管道接口，另一端连接喷淋嘴结构总成；其特征在于，所述接头管道的中部还具有旁通检测管道，旁通检测管道上具有与外界相通的出气口，且接头管道上设有能够封闭旁通检测管道的封闭机构；所述封闭机构包括安装在接头管道内的套管，所述套管能够在接头管道内沿径向滑动，且套管的侧壁上设有开孔；所述接头管道连接喷淋嘴结构总成一端的内壁上设有能够限制套管滑出的限位凸起；所述喷淋嘴结构总成连接接头管道的位置处具有能够封堵喷淋嘴结构总成与接头管道连通的密封件，在密封件与接头管道内的套管之间设有支撑件，在支撑件的支撑下，套管侧壁上的开孔正对接头管道中部的旁通检测管道且相通，在密封件脱落使得支撑件失去支撑时，套管滑落至限位凸起位置处，并使得套管侧壁上的开孔与接头管道中部的旁通检测管道完全错开，从而对旁通检测管道形成封闭；

接头管道的外侧壁上靠近旁通检测管道位置处安装有热式气体流量计、检测控制模块、无线收发模块和供电电路；所述热式气体流量计的两个热电阻穿过旁通检测管道的侧壁延伸至旁通检测管道的出气口处，热式气体流量计的气动控制端和数据输出端分别与检测控制模块的气流检测控制端和数据采集端电连接，用于根据检测控制模块的控制启动检测旁通检测管道出气口处的气流量信息并传输至检测控制模块；检测控制模块的数据通信端与无线收发模块电连接，用于在通过无线收发模块接收到气流检测指令后，控制启动热式气体流量计工作，接收来自热式气体流量计的气流量信息，并封装生成包含所述气流量信息的气流检测数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送气流检测数据包；所述热式气体流量计的检测电路部分以及检测控制模块、无线收发模块和供电电路通过电路集成并裹附安装在接头管道的外侧壁上；

所述供电电路包括依次电连接的能量收集芯片、整流电路、存储电路、升压电路、稳压电路和供电接口电路；所述能量收集芯片用于收集环境中能够感测到的环境光变化、环境温度变化、微波强度变化、磁场强度变化或震动变化所产生的能量，并将收集到的能量转换为电能输出至整流电路；所述整流电路用于将能量收集芯片输出的电能转换为单极性直流电压，再传送至存储电路对电能加以存储；所述升压电路和稳压电路用于对存储电路输出的直流电压进行升压和稳压处理，并通过供电接口电路分别对热式气体流量计、检测控制模块和无线收发模块供电。

2.一种消防喷淋系统，其特征在于，包括消防水泵、检测气泵、喷淋管道以及若干个如权利要求1所述的气流检测消防喷淋头；所述消防水泵的输出端和检测气泵的输出端通过选通切换装置可切换地连通至喷淋管道；所述若干个气流检测消防喷淋头分布设置于多个消防喷淋点，且分别与喷淋管道相连通；还包括分别与气流检测消防喷淋头进行无线通信的检测指令发射终端和检测信息接收终端；所述检测指令发射终端用于向气流检测消防喷淋头发送气流检测指令；所述检测信息接收终端用于接收气流检测消防喷淋头所发出的气流检测数据包，根据气流检测数据包中的气流量信息换算对应的水流量，进而判断消防喷淋系统是否正常工作。

3.一种如权利要求2所述消防喷淋系统的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）通过选通切换装置将检测气泵切换连通至喷淋管道，启动检测气泵向喷淋管道内通入气体；

2）操作检测指令发射终端向消防喷淋系统中的各个气流检测消防喷淋头发送气流检测指令；

3）气流检测消防喷淋头通过其无线收发模块接收到气流检测指令后，由其检测控制模块控制启动热式气体流量计工作，检测旁通检测管道出气口处的气流量信息并传输至检测控制模块，检测控制模块接收到来自热式气体流量计的气流量信息后，封装生成包含所述气流量信息的气流检测数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送气流检测数据包；

4）检测信息接收终端接收气流检测消防喷淋头所发出的气流检测数据包，根据气流检测数据包中的气流量信息换算对应的水流量，进而判断消防喷淋系统是否正常工作，并加以显示。

4.根据权利要求3所述消防喷淋系统的检测方法，其特征在于，所述消防喷淋系统中每个气流检测消防喷淋头的检测控制模块记录有其所在气流检测消防喷淋头所唯一对应的喷淋头ID。

5.根据权利要求4所述消防喷淋系统的检测方法，其特征在于，所述步骤2）中，操作检测指令发射终端所发送的气流检测指令中还携带有指定检测的喷淋头ID；

所述步骤3）中，气流检测消防喷淋头接收到气流检测指令后，其检测控制模块先判断气流检测指令中携带的喷淋头ID是否与自身记录的喷淋头ID相一致；若相一致，则控制模块控制启动热式气体流量计工作，并执行气流量信息的接收和气流检测数据包的发送操作；否则，忽略所收到的气流检测指令。

6.根据权利要求4所述消防喷淋系统的检测方法，其特征在于，所述检测信息接收终端存储有消防喷淋系统的喷淋管道网络图，所述喷淋管道网络图中标记有消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头的分布位置，且检测信息接收终端记录有每个气流检测消防喷淋头的喷淋头ID与其在喷淋管道网络图中分布位置之间的对应关系。

7.根据权利要求6所述消防喷淋系统的检测方法，其特征在于，所述步骤3）中，气流检测消防喷淋头对外发送的气流检测数据包中还包含有其检测控制模块所记录的喷淋头ID；

所述步骤4）中，检测信息接收终端接收到气流检测数据包后，根据气流检测数据包中的喷淋头ID和气流量信息换算出相应喷淋头ID所对应的水流量，从而判断消防喷淋系统中相应喷淋头ID是否正常流通，并将判断结果在管道网络图中相应喷淋头ID所对应的气流检测消防喷淋头分布位置处加以标示，然后通过显示添加标示后的管道网络图来呈现消防喷淋系统是否正常工作。

8.一种如权利要求2所述消防喷淋系统的检测方法，其特征在于，所述消防喷淋系统中每个气流检测消防喷淋头的检测控制模块记录有其所在气流检测消防喷淋头所唯一对应的喷淋头ID；所述检测信息接收终端存储有消防喷淋系统的喷淋管道网络图，所述喷淋管道网络图中标记有消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头的分布位置，且检测信息接收终端记录有每个气流检测消防喷淋头的喷淋头ID与其在喷淋管道网络图中分布位置之间的对应关系；

该方法包括如下步骤：

a）操作检测指令发射终端向消防喷淋系统中的各个气流检测消防喷淋头发送工作状态检测指令；

b）气流检测消防喷淋头通过其无线收发模块接收到工作状态检测指令后，由其检测控制模块检测自身的工作状态信息并收集热式气体流量计、无线收发模块和供电电路的工作状态信息，生成相应的工作状态报告，封装生成包含所述工作状态报告以及检测控制模块所记录的喷淋头ID的工作状态报告数据包写入无线收发模块，控制无线收发模块对外发送工作状态报告数据包；

c）检测信息接收终端接收气流检测消防喷淋头所发出的工作状态报告数据包，根据工作状态报告数据包中的喷淋头ID和工作状态报告判断消防喷淋系统中相应喷淋头ID是否能够正常工作，并将判断结果在管道网络图中相应喷淋头ID所对应的气流检测消防喷淋头分布位置处加以标示，然后通过显示添加标示后的管道网络图来呈现消防喷淋系统中各个气流检测消防喷淋头是否能够正常工作。